ZMK5530TJZ100车载钻机动力头优化设计

以煤层气车载钻机动力头为研究对象,在钻机最大工作负荷下,对动力头提出了功能要求,并确定了设计方案。采用三维建模软件建立动力头三维数字模型,应用CAE软件对动力头的关键部件进行了有限元分析,得出了其工作过程中的应力及应变分布规律。根据数值模拟结果对初始设计方案进行优化设计。样机的现场应用结果表明动力头设计很好的满足了车载钻机的功能要求,可靠性高。     

煤层气车载钻机动力头的研制及应用

为满足地面煤层气抽采孔、电缆孔和矿山地面救援孔的施工需要,研制了一款适用于煤层气车载钻机的多功能动力头。该动力头采用双速液压马达一级齿轮减速驱动主轴回转,结构紧凑、传动效率高、主轴通径大、转速扭矩调节范围广且具有主轴制动功能,可适用于空气潜孔锤、气举反循环和定向钻进等多种钻探工艺。现场试验表明,该动力头能力大,效率高,功能全且易操作,为高效安全钻井施工提供设备保障。     

小型地面钻机动力头设计优化分析

以小型地面钻机的动力头为研究对象,利用Inventor三维软件对其进行模型设计,并模拟仿真得到齿轮箱内部激励曲线,在Workbench动态响应模块中计算出动力头相关参考点的振动幅值,验证动力头设计的合理性,为提高动力头承载能力、安全可靠运行提供优化设计依据。     

基于ANSYS Workbench的轻便岩心钻机动力头有限元分析

采用三维建模软件SolidWorks建立轻便岩心钻机的动力头三维几何模型,并导入有限元分析软件ANSYS Workbench中,得到有限元模型;利用有限元分析法,分别分析动力头内关键零部件的动态特性等机械性能要求;分析齿轮在钻进过程中啮合时的受力变形情况,证明齿轮满足强度、刚度等机械性能要求,并分析齿轮间接触区域的接触情况;模拟钻探工程中提下钻、加压钻进、减压钻进3种工况,分析主轴的受力变形情况,为主轴设计提供一定的依据;分析箱体在提下钻、钻进工况下的受力变形,证明箱体具有良好的刚度、强度,并对箱体进行模态分析,得出箱体固有频率,验证箱体的动态性能。     

GXD-5S型水平岩心钻机动力头的设计与分析

针对千米级水平绳索取心钻进工艺对桅杆式钻机动力头的要求,阐述了GXD-5S型千米级水平岩心钻机动力头的设计思路和设计方案,介绍了动力头变速、减速的传动结构;采用三维虚拟样机技术在Solidworks软件中对动力头进行快速设计建模,并在Simulation环境中对传动齿轮副、主轴、动力头箱体等关键零部件进行有限元分析,具有较高的设计效率和直观明了的分析校核结果,FEA分析结果与传统校核计算公式所得结论一致。     

XDQ-120型钻机动力头的优化设计

XDQ-1200型钻机是专门针对山区丘陵地带设计的钻机,对其质量的大小提出了很严格的要求。为此对动力头的结构件进行了有限元静力学分析,对其箱体的强度和刚度进行分析、优化,在满足受力的情况下,尽量减轻箱体质量,以达减重目标。介绍了XDQ-1200型钻机动力头的设计背景、理念以及设计优化过程。     

瓦斯抽放钻机动力头的设计及优化

介绍了瓦斯抽放钻机动力头液压卡盘的原理和传动齿轮系的设计;采用直接比较-比例方法来处理有约束遗传算法问题,并以体积最小为目标函数对动力头的传动齿轮系进行了优化,有效地减小了动力头的体积。     

钻机动力头密封的改进

我厂于１９９７年底开始研制ＫＴＹ３０００动力头钻机,１９９８ 年６月第一台钻机生产试制完毕,在厂内进行试车时,发现齿轮及轴承润滑油渗漏厉害,严重影响了钻机的正常使用。当时用户正等着该台钻机运往工地,如果漏油问题得不到及时的、很好的解决,将严重影响我厂的信誉,而且给用户带来损失。笔者当时提出了简单易行的解决办法,经采用后,效果良好,为我厂节省了不少的时间的资金,而且也使我厂的信誉得到了保证。后来经过在工地的实践证明,改进后的密封形式是成功的。现简单介绍如下。 １原设计的密封形式 动力头是该 种钻机的动…     

液压钻机动力头一级斜齿轮接触分析

运用Pro/E软件建立渐开线斜齿轮参数化精确模型,对液压钻机的斜齿轮箱内的斜齿轮进行装配生成啮合模型,通过利用Pro/E与ANSYS WORKBENCH专用的数据交换接口,把齿轮啮合模型导入ANSYS WORKBENCH中,通过斜齿轮的接触非线性分析求解计算,求解出斜齿轮的接触应力,得出有限元分析结果比理论计算结果小,有限元计算出的结果更贴合实际,为斜齿轮接触分析提供了快速有效的方法。     

煤矿坑道定向钻机动力头设计

煤矿坑道定向钻机动力头是定向钻机的关键部件之一,其性能好坏直接影响定向钻机整机性能。主要介绍了定向钻机动力头的方案制定与技术参数确定,叙述了制动装置、卡盘、主轴、箱体和传动齿轮的设计过程。定向钻机工业性试验中,动力头无故障钻进累计19 308 m,满足了坑道定向钻机的使用要求。     

大直径钻孔用煤矿车载钻机研制及应用

为满足地面电缆孔和矿山地面救援孔等大直径深孔钻进的施工需要,对现有MDY-60型车载钻机结构进行分析研究,针对大直径深孔钻进对车载钻机的功能性要求,设计了大转矩回转器总成、大转矩卸扣装置和大开口孔口装置,最终形成了MDY-60A新型钻机及配套装置,并完成了性能测试及工业性试验。试验结果表明,改型后的钻机转矩大,上、卸扣效率高,孔口大直径钻具通过性好,可适用于空气潜孔锤钻进、气举反循环钻进和定向钻进等多种钻探工艺,为高效安全钻孔施工提供了设备保障。     

全液压动力头式钻机给进机身的动态分析研究

以ZDY4000L型全液压动力头式钻机为对象,应用有限元分析软件ANSYS对给进机身进行有限元模态分析及谐响应分析,实现了ZDY系列钻机给进机身的优化设计,为该系列钻机给进系统的动态设计提供了基础,对其他动力头式钻机给进机身的优化设计也具有参考价值。     

全液压动力头式钻机拖板的应力分析

应用CAD软件,对ZDY6000LD(A)型全液压坑道钻机配用的大功率打捞回转器拖板进行三维建模,并利用ANSYS有限元分析软件对其进行结构分析。模拟了拖板在钻机给进和起拔工况下拖板的应力、应变分布情况,论证了所设计拖板结构的合理性,并对今后同类产品的设计提供了参考依据。     

大功率深孔定向钻机双马达动力头设计

为了满足大功率深孔定向装备对动力头的需求,采用理论与现场试验相结合的方法,开发了大功率深孔定向钻机用双马达动力头;对双马达动力头的卡盘、箱体、制动装置等关键技术进行研究。在晋煤集团寺河矿进行工业性试验,施工完成1881 m孔深的钻孔,验证了双马达动力头的性能和可靠性,满足大功率深孔定向钻机的需要。     

基于响应面法的潜孔钻机卸扣钳卡瓦结构优化设计

卡瓦结构对于潜孔钻机卸扣过程中钻杆的变形有重要影响。采用有限元法对其夹持钻杆变形量进行分析,以减小卡瓦质量和钻杆变形量为目标,对卡瓦几何结构参数进行实验设计与响应面建模,在此基础上采用多目标优化遗传算法并结合实际工艺参数得到最优设计方案。优化后卡瓦结构在同等工况下卡瓦质量下降了27%,夹持钻杆变形量减少了31.9%,为潜孔钻机卸扣钳卡瓦设计提供了理论指导。     

煤矿用液压钻机动力系统的优化设计

针对液压钻机动力系统的大泵和小泵之间采用皮带联接,在使用过程中小泵轴容易断裂、皮带使用寿命短、皮带断裂后更换困难等问题,对大、小泵联接方式进行了优化设计,重新设计了泵的联接结构。现场应用表明,优化设计后延长了泵的使用寿命,减少了更换泵的时间,提高了工作效率,大大提高了钻机动力系统的可靠性和使用寿命。